低浓度挥发性有机物在球形活性炭上的吸脱附研究

• 作 者: 龙文露
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 挥发性有机物 球形活性炭 吸附 空气氧化 热脱附

挥发性有机物(VOC)是继颗粒物、NOx和SO2等之后的第三大空气污染物,长时间处于低浓度的VOC污染环境中,人们的身体健康会受到巨大的威胁,生活质量和工作效率也会下降。另外,就目前的科技水平而言,VOC的排放无法避免,而且超低浓度VOCs (<20ppm)的去除研究也鲜有报道。因此,低浓度VOC的气体净化研究是意义重大。目前,吸附法是VOCs污染控制技术中技术最为成熟、应用最为广泛的方法,且多孔性炭质材料因其大的比表面积和较高的吸附容量,是常用的吸附剂。本文采用固定床动态吸附方法,以球形活性炭为吸附剂,研究了四种典型单组份低浓度VOC(苯、甲苯、正庚烷和乙酸乙酯)的吸附规律。此外,还采用气体热脱附法初步考察了吸附饱和的活性炭的脱附规律。研究所得主要结论如下：(1)四种10ppm的单组份VOC在球形活性炭上的吸附均随样品的BET比表面积的增大而降低,而随超微孔孔容(<1nm的孔)的增大而增大；(2)不同程度空气氧化改性的球形活性炭对10ppm的单组份VOC的吸附容量影响不大,而对穿透吸附容量的影响较为显著；活性炭的孔结构特性、表面化学性质以及VOC自身的物性间协同作用,共同影响其对低浓度VOC的吸附；(3)球形活性炭上VOC分子的气体热脱附难易程度与其饱和吸附容量相关,饱和吸附容量越大,吸附质所需脱附时间越长；(4)不同VOC分子的气体热脱附难易还与活性炭的有效吸附位点、VOC分子的物性和结构相关,吸附在超微孔的长链烷烃正庚烷的热脱附较难。